位運(yùn)算的一些用例

位運(yùn)算

幾乎每種編程語言都為我們提供一種運(yùn)算，它直接操作二進(jìn)制數(shù)據(jù)，這種運(yùn)算叫做位運(yùn)算。

位運(yùn)算分為移位、取反、與、或、異或、非，其中移位又包括左移位、右移位、左無符號(hào)移位、右無符號(hào)移位。

含義Java寫法

與	a & b
或	a | b
異或	a ^ b
非（取反）	~a
左移	a<

位運(yùn)算的用例一—權(quán)限控制

假設(shè)有這么一個(gè)場景，需要對(duì)某個(gè)文件設(shè)置權(quán)限，假設(shè)有三種權(quán)限需要設(shè)置：讀、寫、執(zhí)行。那么通常的做法可能就是采用三個(gè)布爾值來存儲(chǔ)當(dāng)前的權(quán)限。
那么寫法通常可能是這樣：

public class Permission {private boolean is_allowed_read = false;private boolean is_allowed_write = false;private boolean is_allowed_execution = false;public Permission() {}public Permission(boolean is_allowed_read, boolean is_allowed_write, boolean is_allowed_execution) {this.is_allowed_read = is_allowed_read;this.is_allowed_write = is_allowed_write;this.is_allowed_execution = is_allowed_execution;}public void setIsAllowedRead(boolean is_allowed_read) {this.is_allowed_read = is_allowed_read;}public boolean getIsAllowedRead() {return this.is_allowed_read;}public void setIsAllowedWrite(boolean is_allowed_write) {this.is_allowed_write = is_allowed_write;}public boolean getIsAllowedWrite() {return this.is_allowed_write;}public void setIsAllowedExecution(boolean is_allowed_execution) {this.is_allowed_execution = is_allowed_execution;}public boolean getIsAllowedExecution() {return this.is_allowed_execution;} }

上面這種寫法可能是比較常見的，比較符合我們的思維習(xí)慣，但是使用位運(yùn)算中掩碼的概念來改寫這個(gè)例子，會(huì)使得更加簡潔、高效。

public class Permission {private final static byte Allowe_Read = 1 << 0;//00000001private final static byte Allowe_Write = 1 << 1;//00000010private final static byte Allow_Execution = 1 << 2;//00000100private byte permissionMask = 0x00;//默認(rèn)沒有任何權(quán)限public Permission() {}public Permission(byte permission) {this.permissionMask = permission;}//增加一項(xiàng)或者多項(xiàng)權(quán)限public void enable(byte permission) {this.permissionMask |= permission;}//禁用一項(xiàng)或多項(xiàng)的權(quán)限public void disable(byte permission) {this.permissionMask &= ~permission;}//查詢一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)限是否被啟用public boolean isAllowed(byte permission) {return this.permissionMask & permission == permission;}//查詢一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)限是否被禁用public boolean isDisAllowed(byte permission) {return this.permissionMask & permission == 0;} }

這種寫法明顯表達(dá)的信息量要多于第一種寫法，舉個(gè)例子：現(xiàn)在要同時(shí)啟用三種權(quán)限，那么第一種寫法就是：

setIsAllowedRead(true);setIsAllowedWrite(true);setIsAllowedExecution(true);

而第二種寫法就是：

enable(Permission.ALLOW_READ | Permission.ALLOW_WRITE | Permission.ALLOW_EXECUTION);

這種寫法對(duì)于使用Permission類的時(shí)候來說，方便許多。在Linux系統(tǒng)中設(shè)置權(quán)限時(shí)通常會(huì)用到

bash
chmod 777 file

其中777就是1111111 | 1111111 | 1111111，可見Linux里面也是采用位運(yùn)算中的掩碼來設(shè)置文件權(quán)限的。

用位運(yùn)算的方式來實(shí)現(xiàn)這個(gè)權(quán)限控制的優(yōu)點(diǎn)是：高效，位運(yùn)算比較接近與機(jī)器的運(yùn)算方式；簡潔，無論試編寫還是使用都比較方便簡潔。
缺點(diǎn)：代碼不夠直觀，可讀性差，當(dāng)維護(hù)這段代碼的時(shí)候可能比較惱火， 不如第一種寫法一目了然。

通常如果需要維護(hù)n個(gè)開關(guān)變量（二值變量）的時(shí)候，只需要n位二進(jìn)制的整數(shù)和數(shù)個(gè)mask即可，完成狀態(tài)的保存和查詢。這種寫法在Android SDK里面是非常常見的。
可以加以推廣，如果需要保存n個(gè)具有m種狀態(tài)的變量，那么需要一個(gè)n位m進(jìn)制的數(shù)即可完成。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的位运算的一些用例的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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